GEO5

关于GEO5在挡土墙和基坑设计中岩土参数的选取

最近有很多用户在使用GEO5设计挡土墙或者基坑时会问到软件中的某些参数怎么取值，尤其是“岩土材料”界面中的岩土材料参数如何取值的问题。今天，穿山甲科技GEO5产品团队统一回答一下大家，以帮助大家更好的理解和使用GEO5。

首先，其实很多参数的取值我们已经在GEO5用户手册中有所说明，大家可以在相应的软件界面直接点击F1，即可弹出帮助文档并定位到相关章节，然后找到相关参数的超链，就可以进一步找到关于该参数的说明和取值表。这是一种比较快捷的获取相关参数如何取值的方法，同时，也可以关注我们的微信公众号“GEO5岩土设计”，我们会经常分享一些文章，告诉大家如何取值。

这里，我们以挡土墙设计中的岩土材料界面为例，简要说明各个参数的取值方法，以帮助大家更好的使用GEO5。

当我们启动中文版GEO5悬臂式挡土墙设计模块，进入“岩土材料”界面，并点击“添加”按钮，默认显示如下界面（其他挡土墙设计模块类似）：

这里依次说明一下各个参数的使用方法，其实用户也可以点击各个参数右边的按钮，定位到帮助文档相关章节。

1. 基本参数

1.1 天然重度：即岩土体位于地下水位以上的重度。地下水位以下采用饱和重度或浮重度。

1.2 应力状态：我们会在另外一个帖子（土压力计算中的有效应力法、总应力法、水土分算、水土合算的异同点）中进行详细说明，这里只指出一点，有效应力法即水土分算，总应力法不是水土合算或不完全是。详细了解推荐参考文献：总应力法计算土压力的几个问题（魏汝龙）。

1.3 内摩擦角（有效应力法）：摩尔库伦破坏准则中使用的岩土体内摩擦角，为有效应力强度指标。在基坑计算中，很多用户提到勘察单位只给快剪指标，不给固结排水剪指标（有效应力指标），其实如果同时有内摩擦角和粘聚力的值，可以直接用有效应力法输入即可。GEO5用户手册中有如下说明：

在某些国家，采用总应力法时，人们习惯同时设置总应力抗剪强度参数φcu, ccu。这时，在“土质边坡稳定分析软件”中，可以选择有效应力法，通过设置参数φef, cef来实现（例如中国规范中的“水土合算”）。关于为什么可以用有效应力法来输入快剪或固结不排水剪参数，我们会在另外一个帖子（土压力计算中效应力法、总应力法、水土分算、水土合算的异同点）中进行详细说明。

1.4 粘聚力（有效应力法）：摩尔库伦破坏准则中使用的岩土体内摩擦角，为有效应力强度指标。对于快剪或固结不排水剪参数，使用方法同1.3。

1.5 结构和土体间摩擦角：该参数取值为和结构相接触土体内摩擦角的1/3至2/3，和岩土体的性质以及结构的粗糙程度等有关。详见帖子：结构和土体间摩擦角δ的取值。

1.6 不排水抗剪强度（总应力法）：对于饱和粘土，通过不固结不排水实验我们可以得到该强度指标，该使用中莫尔圆包络线为一水平线，所以摩擦角为零，不需要输入。准确的说不排水抗剪强度并不是粘聚力、内摩擦角这样的强度参数。进一步了解该参数，推荐参考文献：软黏土地基土体抗剪强度若干问题（龚晓南）。

1.7 结构和土体间粘结力（总应力法）：该参数和有效应力法中的结构和土体间摩擦角类似，属于结构和土体间的接触强度参数，和土体的不排水抗剪强度以及结构的粗糙程度相关，取值为0时最为保守。详见帖子：结构和土体间粘结力a的取值。

2. 静止土压力

2.1 无粘性土：采用Jáky公式计算，静止土压力系数，其中φ为内摩擦角。采用此公式时，建议采用等效内摩擦角。

2.2 粘性土：采用Terzaghi公式计算，静止土压力系数，其中ν为泊松比。需要注意的是，如果需要选择此公式计算静止土压力，例如岩石，即使是无粘性土，也可以选择粘性土，并输入泊松比，反之亦然。

2.3 超固结土：采用Schmertmann提出的方法来计算静止土压力，静止土压力系数，其中OCR为超固结比。

2.4 输入：直接输入静止土压力系数。

注：关于此处的参数，很多用户会选择粘性土，于是在输入泊松比的时候就出现了困惑，因为大部分的勘察报告是不会给出泊松比的。如果一定要采用粘性土的方法来考虑静止土压力，泊松比可以选择0.30~0.35。

其实很多情况下，我们可以保持默认的选择，即“无粘性土”，这样就无须为输入泊松比烦恼了。按照中国规范，在计算挡土墙或基坑支护结构时，结构后面的土压力考虑为主动土压力，即并不涉及静止土压力，软件中也是这样考虑的（悬臂式挡土墙可以考虑墙后作用土压力为静止土压力）。运用静止土压力的地方主要是“墙前抗力”，因为当挡墙埋深较深时，GEO5允许我们考虑作用在挡土墙前面的墙前抗力。通常情况下，墙前被动土压力很难达到，因此软件允许我们选择静力土压力或折减被动土压力+折减静止土压力的组合。中国规范中是不考虑墙前抗力的，也就是说如果严格按照中国规范进行设计，我们是不会用到静止土压力的，因此，这里无论采用什么方法计算静止土压力都不会对我们的计算结果造成影响，我们可以选择“无粘性土”以避免输入泊松比。当然，如果挡墙埋深很深，考虑墙前抗力更合理。

3. 浮重度

3.1 标准：浮重度计算公式